自由落體運動是指在重力作用下,物體順著豎直方向自上而下地運動的過程。速率越來越大,加速度恒定為重力加速度g。這兒給你們分享一些關于自由落體運動學案公開課,供你們參考學習。
自由落體運動學案公開課篇1
【導入新課】:物體下落運動是一種常見的運動。如從手中釋放的鐵塊,割斷線的重物。
【提出問題1】:不同的物體,下落的快慢一樣嗎?先觀察粉筆豆和大紙團的下落;再把大紙團壓縮為很小后下落。兩次現象一樣嗎?第一次粉筆豆下落快,第二次紙團下落快。
【提出問題2】到底是中的物體下落快還是輕的物體下落快?這是哪些誘因引起的?
【學生推測】:可能是空氣阻力引起的。
【提出問題3】:假如沒有空氣阻力,重物和輕物那個下落得快?為何?
【學生推測】:可能重物下落得快;可能輕物下落得快。
【演示實驗】:抽成真空的玻璃筒中有形狀和質量都不同的金屬片和小羽毛自同一高度自由下落。
【學生回答1】:金屬片和小羽毛下落得同樣快,由于同時抵達玻璃管頂部。
【老師解說】:兩千多年前伽利略依據“落體實驗”就大膽推測:重物與輕物一個下落得同樣快。
這些挑戰權威、大膽猜測的科學精神值得我們學習。
【課件放映】:放映伽利略的落體實驗的視頻剪輯,伽利略的偉大之處就是把實驗和邏輯推理想結合。
【唯物思想】:實驗是化學的重要方式,由于“實踐是檢驗真理的標準”,要實事求是。
【提問問題4】:物體只受重力,從靜止下落的運動,這是哪些運動?
【學生回答2】:初速率為0的勻加速直線運動。
【課件放映】:放映伽利略的斜面小球實驗,伽利略把他的推論外推到90°是須要很大勇氣的。
后來伽利略的外推被直接的實驗否認了。
【啟發類比】:自由落體運動是初速率為零的勻加速直線運動,這么它的位移公式和速率公式如何?
【學生回答3】:勻變速直線運動的位移公式和速率公式。(這就是事物的普遍性)
【啟發對比】:自由落體運動有哪些特殊之處?
【學生回答4】:初速率取做零,加速度a取為g即可。
自由落體運動學案公開課篇2
一、教材剖析
自由落體運動是勻變速直線運動的一種具體情形。此前,中學生早已學習了勻變速直線運動的規律,也學習了研究勻變速直線運動的基本技巧,對本課的學習,實際上是引導中學生借助已有知識解決生活實際中的問題。組織中學生進行探究活動,既有利于鞏固所學的知識,培養中學生解決實際問題、探求規律的能力,能夠對中學生進行科學方式和科學思想的教育。
本節課的教學重點在于說明不同物體自由下落的加速度都是重力加速度g。因為中學生受日常經驗的影響,對重的物體下落快,輕的物體下落慢的印象很深,所以本節課做好實驗極其重要。教學時可以引導中學生從日常生活經驗出發,通過實驗逐漸提出問題(設疑),讓中學生自己探究(解疑),得出推論。充分彰顯了數學是以實驗為基礎的學科,讓中學生感受科學推理和科學實驗是闡明自然規律的重要方式和手段。
本節課的教學難點是把握并靈活運用自由落體運動規律解決實際問題。
二、教學目標
1、知識與能力
(1)理解自由落體運動,理解是重力加速度,
(2)把握自由落體運動的規律,
(3)培養中學生剖析和綜合、推理和判別等思維能力。
2、過程與技巧
通過觀察輕重不同物體在真空中的下落過程,實際檢測重物自由下落的加速度等探究活動,讓中學生感受科學推理和科學實驗是闡明自然規律的重要方式和手段。
3、情感心態和世界觀
體會前人(亞里士多德)崇尚科學、勇于探求的人格魅力,培養中學生嚴謹務實的科學心態。推動中學生產生科學思想和正確的世界觀。
先通過觀察生活中的一些現象和提出亞里士多德的理論和設疑“重物體比輕物體下落快嗎?”,讓中學生通過分組實驗及演示實驗(牛頓管)解疑,理解哪些是自由落體運動,明晰物體做自由落體運動的條件。并得出做自由落體運動的不同物體,在同一地點從同一高度下落的快慢相同的推論。接著引導中學生探究“自由落體運動是一種如何的運動呢?”,通過分組實驗對自由落體運動進行研究,得出自由落體運動是初速率為零的勻加速直線運動。再提出“你能求出自由落體運動的加速度嗎?”,引導中學生去研究,進而完滿解決問題。
三、教學打算
(1)牛頓管、抽氣機;
(2)10套:紙片、鐵架臺、鐵螺母、鐵夾、鐵橫桿、紙帶夾、打點計時器(帶復寫紙片)、紙帶、重錘、海綿墊、接線板;長刻度尺。
五.教學過程
回顧學過的知識:備考勻加速直線運動的規律和判斷,把握其有關的一些公式。
引入新課:
在日常生活中,我們會聽到這些現象:把硬幣和紙片舉到相同高度,硬幣的重量比紙片重,同時由靜止開始釋放。觀察那個先落地?
(演示:硬幣和紙片)
觀察結果:硬幣先落地
類似的現象在生活中還有好多,早在公元前4世紀,古埃及哲學家亞里士多德通過觀察大量物體下落的現象,歸納出:物體越重,下落得越快。在我們明天看來,他這個說法是否正確呢?
提問:是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢?(課后有伽利略的結論)
我們可以通過實驗研究這個問題,桌上有兩張紙片(同種材料,質量不同)觀察掉落在桌面的情況:
1、兩張紙分攤,同一高度,同時靜止釋放。
2、把質量小的紙捏成紙團,同一高度,同時靜止釋放。
(讓中學生自己試一試)
我們通過觀察這個現象說明了哪些?
可見,重的物體不一定下落得快,輕的物體下落不一定慢。這么是哪些緣由引起的呢?
(中學生:受空氣阻力的影響)
我們的神舟六號飛船返回時,為了安全的降落,一定的高度要打開降落傘來減速,借助的空氣的阻力。
正是因為有空氣阻力的影響,物體下落得才有快有慢。朋友們想想看,假如沒有空氣阻力的影響,也就是在一個沒有空氣的空間里,物體只受重力,從靜止開始下落的情況是哪些樣子呢?
(演示牛頓管)
看,這是一根玻璃管,管中的空氣早已用抽氣機抽掉了,里面有一個金屬片和羽毛,觀察牛頓管里的羽毛和金屬片下落的快慢。
(觀察實驗)
定義:物體在只受重力作用下從靜止開始下落的運動,稱作自由落體運動。
要注意理解“自由”這兩個字:只受重力、初速率為零。
結合前面的實驗我們一起總結下,小結:假如沒有了空氣阻力,不同物體從同一高度做自由落體運動,它們的運動情況是相同的。
這些運動只在沒有空氣的空間里才會發生。不過,在存在空氣的空間里,假如空氣阻力的影響很小,物體的下落也可以近似看作自由落體運動。
亞里士多德是古埃及的圣人,恩格斯稱他是最博學的人。限于當時科技發展的水平,他在數學方面的闡述,昨天看來好多是不恰當的。并且,在兩千年前他還能通過觀察、歸納,產生自己的一套理論體系,早已很不簡單了。我們應當正確評價他在科學發展史上的地位。
我們曉得了哪些是自由落體運動,下邊我們繼續深入的剖析此類運動。
(演示實驗:將打火花計時器呈豎直方向固定在鐵架臺上,讓紙帶穿過計時器,紙帶下方固定在重錘上,先用夾子捉住紙帶上方,使重物靜止在緊靠計時器的下方,之后接通電源,待打點穩定后再握住紙帶,讓重物自由下落,計時器就在紙帶上打出一系列小點,這么這種點記錄了重物的運動情況。)
下邊你們結合教案來剖析下紙帶。
提問:軌跡為直線還是曲線?
答:軌跡為一條直線,物體作直線運動。
提問:是勻速直線運動嗎?
答:在連續相等的時間內通過的位移不相等,漸漸的減小,所以是加速直線運動。
提問:是勻加速嗎?是怎樣判定下來的?
(提示:追憶上面學過的勻變速直線運動規律:連續相等的時間內,物體通過的位移之差為定值。這是一個判別公式,已知的=0.02秒。
答:可以測出連續相等的時間內,物體通過的位移之差為定值(在偏差容許的范圍內)。則物體做勻變速直線運動。
我們一起總結一下:自由落體運動是初速率為零的勻加速直線運動。
提問:能求出自由落體運動的加速度嗎?
同樣按照前面的公式,我們對自由落體運動的加速度進行估算一下,你們選定不同的時間間隔來讀取數據。
通過多次檢測估算:
(1)我們一般用g來表示自由落體加速度,也叫重力加速度,數值近似為9.8自由落體速度,重力加速度的方向總是豎直向上的。在實驗中,假如要獲得更精確的數據,還可以用頻閃拍照來檢測。
自由落體運動是初速為零的勻加速直線運動,這么其運動規律與通常規律類似:
不同的物體在同一地點,從相同高度同時自由下落的物體,同時抵達地面,依據,則它們的加速度是相同的。
應用:
1:你們看見課后的測定反應時間小實驗。
2:檢測物體從一定高度的房屋掉下,已知落地時的速率,求高度和下落時間。
我們可以通過檢測在連續相等的時間間隔內,物體通過的位移之差是否為一個定值。若為定值,則是勻變速直線運動。
自由落體運動學案公開課篇3
教學目標
知識目標
1、知道哪些是自由落體運動。
2、知道哪些是重力加速度,曉得重力加速度的方向和一般的取值。
3、會應用相應的運動學公式解答有關自由落體運動的問題。
能力目標
調動中學生積極參與討論的興趣,培養邏輯思維能力及敘述。
教學建議
教材剖析
教材把自由落體運動作為初速率為零、加速度為的勻加速直線運動的特例來處理,沒有另外給出自由落體運動的公式,這彰顯了數學學從簡單問題入手,用理想化的方式處理實際問題的方式。研究自由落體運動時,給出了頻閃拍照機的相片,但沒有作定量的詳盡剖析,只要求從圖上看出物體越落越快,物體作加速運動即可。教材為了簡便,引述伽利略的研究結果,直接給出了自由落體運動是初速率為零的勻加速直線運動,重力加速度的述說,也比較適宜中學生的思維習慣,按照實驗在同一地點,從同一高度同時自由下落的物體,同時抵達地面的事實。由知它們的加速度必相同,所以本節課的重點和關鍵是做好實驗和推理剖析。
教法建議
可以根據教材安排的次序,在講解的同時,通過實驗,邊講邊議,假如中學生條件許可,可采取討論式的教法。
教學設計示例
教學重點:認識自由落體運動是初速率為零、加速度為的勻變速直線運動,并能應用勻變速直線運動的規律解決自由落體運動的問題。
教學難點:自由落體運動中不同物體下落的加速度都為。
主要設計:
一、自由落體運動
[方案一]
1、思考與討論:
(1)重的物體下落得快?還是輕的物體下落得快?
(2)請列舉一重的物體下落快的實例?(演示一團棉花和一塊石頭下落的現象)
(3)請列舉一輕的物體下落快的實例?(演示一小粒沙子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導:
(1)上述實驗現象是由于有空氣阻力存在使現象顯得復雜,(班主任強調)
(2)演示:把紙片團成一個小紙團,再讓它和小沙子同時下落的現象。
(3)提問:假如沒有空氣阻力,只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢怎樣?
(4)演示:按教材要求做“牛頓管”實驗。
3、分析與小結:
(1)剖析“牛頓管”實驗的特征,引出自由落體運動的定義。
(2)展示講義“自由落體運動的頻閃療效”
(3)剖析頻閃療效,剖析出自由落體運動是加速運動,從而強調,自由落體運動是初速率為零的勻加速直線運動。
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見得特別多的物體運動,即物體下落的運動,問中學生:重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發中學生回想所見過物體的下落運動,有沒有輕的物體下落快的現象?引導中學生對觀察到的物體下落現象總結為“有時重的物體下落快、有時輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問:如何從理論上說明重的物體比輕的物體下落快是不對的?讓中學生看教材30頁有關伽利略的推理,認識到從“重的物體下落快”會導入矛盾的推論。
4、提問:為何有時重的物體下落快?有時輕的物體下落快?可通過上面的演示啟發中學生想到:空氣阻力的作用促使物體下落問題顯得復雜。
5、教師問:我們應當如何研究物體的下落運動?引導中學生想到研究問題應從簡單到復雜,因而應首先研究沒有空氣阻力時物體的下落情況。強調可按照實驗來研究。
6、演示:“牛頓管實驗”讓中學生得出推論:沒有空氣阻力,只有重力作用時,輕重不同的物體下落快慢相同。
7、教師小結:物體只在重力作用下從靜止下落的運動叫自由落體運動自由落體速度,輕重不同的物體自由下落快慢相同。
8、展示講義“自由落體運動的頻閃療效”,總結特征:自由落體運動是初速率為零的勻加速直線運動。
二、自由落體加速度:
1、分析引導:在同一地點,從同一高度同時下落的物體,下落到同一位置時(這個位置是任意的)所用時間總是相同的。可知:這種初速率為零的勻加速運動,在相同時間里發生了相等的位移,由知,它們的加速度必相同。
2、讓中學生看書,記住重力加速度的方向,了解一些地區的重力加速度的數值。
3、讓中學生按照勻變速運動的公式,推導入自由落體運動的公式:
若中學生基礎較好,可按照自由落體頻閃相片,用剖析紙帶的方式粗算一下自由落體加速度。
探究活動
滴水法測重力加速度的過程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的碟子里,調整水龍頭,讓前一滴水滴到盤午時后一滴正好離開水龍頭,測出幾滴水落到盤中的總時間t,用刻度尺量出水龍頭到碟子的高度差h,即可算出重力加速度。請思索:為何不只測出一滴水下落的時間即開始估算?按上面給的方式測出一個水滴下落時間還是?為何?重力加速度的表達式是哪些?實際做一做,估算一下,當地的重力加速度。
自由落體運動學案公開課篇4
一、預習目標
了解落體運動研究的史實,了解邏輯推理的特色,理解任何猜測和假說都需要有實驗驗證的重要性。
二、預習內容
對于落體運動,自古以來許多人都研究過。本節課介紹落體運動的研究歷史,主要是介紹伽利略對自由落體運動的研究過程和他的科學思維方式。要通過自主學習,獨立的思索、歸納和總結,提出自己的想法與感受。
三、提出疑問
朋友們,通過你的自主學習,你還有什么疑問,請把它填在下邊的表格中
疑問點疑問內容
課內探究教案
一、學習目標
通過再現重大發覺的歷史過程,蒞臨其境探究伽利略對自由落體運動研究的實驗,學習其科學思維方式和巧妙的實驗構思。
二、學習過程
(一)、綿延兩千年的錯誤
亞里士多德的觀點:物體越重,下落越快.
交流與討論:為何會有錯誤的認識呢?
(二)、邏輯的力量
伽利略是如何論證亞里士多德觀點是錯誤的?
(三)、猜想與假說
(四)、實驗驗證
閱讀:伽利略斜面實驗的情況
討論與交流:體會伽利略的探究過程,感受其科學方式
設計實驗:研究初速率為零的勻加速直線運動的位移和時間的關系,并設計表格記錄實驗數據.
(五)、伽利略的科學方式
三、反思總結
伽利略的科學方式。
①問題的提出。
②提出假定,邏輯推理。
③利用物理和邏輯進行推理,之后實驗驗證。
④對假說進行修正和推廣。
四.隨堂檢查
1.某物體從某一較高處自由下落,第1s內的位移是,第2s末的速率是/s,前3s內的平均速率是/s(g取10m/s2)。5,20,15
2.小球做自由落體運動,它在前ns內通過的位移與前(n+1)s內通過的位移之比是。n2/(n+1)2
3.一物體從高處A點自由下落,經B點抵達C點,已知B點的速率是C點速率的3/4,BC寬度離是7m,則AC寬度離是(g取10m/s2)。16
4.一物體從高H處自由下落,當其下落x時,物體的速率剛好是著地時速率的一半,由它下落的位移x=/4
5.關于自由落體運動的加速度g,下述說法中正確的是(B)
A.重的物體的g值大
B.同一地點,輕重物體的g值一樣大
C.g值在月球上任何地方都一樣大
D.g值在赤道處小于在南極處
6.一個釘子與一個小棉花團同時從同一高處下落,總是釘子先落地,這是由于(C)
A.釘子比棉花團重
B.釘子比棉花團密度大
C.棉花團的加速度比重力加速度小得多
D.釘子的重力加速度比棉花團的大
7.甲物體的重力是乙物體重力的3倍,它們從同一高度處同時自由下落,由下述說法正確的是(C)
A.甲比乙先著地
B.甲比乙的加速度大
C.甲、乙同時著地
D.難以確定誰先著地
8.自由下落的物體,自起點開始依次下落相等高度所用的時間之比是(D)
A.1/2B.1/3C.1/4D.(+1):1
9.自由落體運動的v-t圖像應是圖2-4-4中的(B)
10.一個物體從20m高的地方下落,抵達地面時的速率是多大?落到地面用了多長時間?(取g=10m/s2)20m/s,2s
課后練習與提升
1.汽球以4m/s的速率勻速豎直上升,它上升到217m高處時,一重物由汽球里掉落,則重物要經過多長時間才會落到地面?抵達地面時的速率是多少?(不計空氣阻力,g=10m/s2)。7.0s,66m/s
2.如圖2-4-5所示,把仍然桿AB自然下垂地懸掛在天花板上,放開后直桿做自由落體運動,已知直桿通過A點下方3.2m處一點C長達0.5s,求直桿的寬度是多少?(不計空氣阻力,g=10m/s2).2.75m
自由落體運動學案公開課篇5
題:自由落體運動
教學目的:1.理解哪些是自由落體運動,曉得它是初速率為零的勻加速直線運動。
2.理解哪些是自由落體運動的加速度,曉得它的方向,曉得在月球上不同地方重力加速度大小不同。
3.把握自由落體運動的規律。
重點:自由落體運動的特征
新課教學:
讓中學生先自學后提出問題
1.人們一般是如何看待自由落體運動的?
物體下落的快慢是由它們的重量的大小決定,重的物體下落快,輕的物體下落慢,(可以通過演示紙片和粉筆頭來加以說明)。
這些想法正確么?錯在哪些地方?(輕的物體遭到的阻力大,重的物體遭到的阻力小上述說法不正確)。
2.在沒有空氣阻力的空間物體下落的快慢怎樣呢?
演示:⑴.粉筆頭和小紙團下落
⑵.牛頓管(也叫錢毛管)
實驗說明了哪些?(不同物體下落快慢相同)
推論:物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運動,叫自由落體運動。
指出:⑴.這些運動發生在真空中。
⑵.若空氣阻力很小,可忽視時,也可看作自由落體運動。
3.自由落體運動是一個哪些性質的運動呢?
回顧上面所學知識,如何判定一個運動是否是勻變速運動呢?(△S=常數)
下邊剖析課本上的閃光相片
⑴.測出小球的位置座標X
⑵.估算出相鄰兩個小球間的距離S
⑶.估算出相鄰相等時間內的位移之差△S
比較各個△S可見都接近于2,若忽視偏差,可見△S相等,等于常數.即自由落體運動是一個勻變速運動.
因為初速率為零,所以自由落體運動是初速率為零的勻加速直線運動.
4.自由落體加速度大小、方向。
不同物體在同一地點,從同一高度同時自由下落,同時抵達地面。由S=可知,加速度大小相同,這個加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度,用g表示。
重力加速度的方向總是豎直向上的。
大小:不同地方數值不同。如課本表格所示,由表中可見,重力加速度g隨經度的下降而減小。
一般估算時:g=9.8m/s2
簡略估算時:g=10m/s2
5.自由落體運動的規律
由于自由落體運動是初速率為零的勻加速直線運動,所以其規律都適用于自由落體運動,就是把a弄成g,其公式如下:
Vt=gt
S=
Vt2=2gs
練習:一個物體從h高處自由下落,經過最后196m所用的時間是4秒,若不計空氣阻力,求物體下落的總時間和下落的高度h.
解法一:由A到C自由落體運動h=(1)
由A到B也是自由落體h-h'=g(t-t')2(2)
(1)-(2)式得
h'=gtt'-
t===7(s)
h===240(m)
解法二:v=v設總時間為t
可求得t-2秒時的速率
v=g(t-2)=
t=+2=+2=7(s)
h===240(m)
作業:練習八1-4題.